检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：伏娜娜安徽工程大学

学位级别：硕士

传统同时定位与地图构建(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)技术得到的三维地图没有语义信息,只能在一定程度上满足定位需要。为了进一步提高机器人的智能化水平,需要得到更加有利于交互的环境地图。同时,针对现有的大多数视... 详细信息

传统同时定位与地图构建(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)技术得到的三维地图没有语义信息,只能在一定程度上满足定位需要。为了进一步提高机器人的智能化水平,需要得到更加有利于交互的环境地图。同时,针对现有的大多数视觉SLAM算法存在的问题,本文提出基于语义的SLAM系统来构建环境语义地图,能够帮助机器人在复杂室内场景中实现更高层次的环境感知和智能交互任务。为了完成地图的更新、校正,并且提高地图的实用性,将得到的语义地图进行存储方式转换。主要研究内容包括:(1)针对室内场景中RGB图像受光照不均影响较大这一问题,引入了深度数据对光照变化具有鲁棒性,能够更好地区分室内环境语义类别,采用了融合深度信息的语义分割方法。在此基础上,为有效融合RGB图像和深度图像特征信息,提出了一种用于优化通道特征融合的语义分割方法,引入注意力机制用于提取重要特征,接着对其做优化处理,在上采样过程中将RGB-D特征逐层有效的融合,捕获丰富的特征信息,提高了图像语义分割精度。在室内数据集NYUD v2和SUN-RGBD上的实验结果表明,本章提出的语义分割网络可以较好地用于室内环境。(2)针对移动机器人自主定位及环境建图的需要,本文研究并设计了视觉SLAM系统。由于传统的ORB-SLAM2构建的地图点云信息稀疏,会造成定位信息丢失。因此,本文在ORB-SLAM2基础上先对输入的关键帧图像进行特征提取,再将其转换成点云的形式表现,最后将点云序列进行融合和拼接,从而得到全局场景的三维稠密点云地图。通过实验验证了该算法在一定程度上减少了由于无效信息导致的误匹配现象,提高了建图精度。(3)通过学习图像语义分割模型,分析视觉SLAM的算法流程,提出了一种语义标注的环境地图构建方法。首先通过语义分割网络获取二维图像中物体的语义信息,然后利用视觉SLAM算法中建立的相邻图像间的像素关联,通过贝叶斯更新方法不断更新、融合二维语义信息到三维环境地图中,最后以点云地图形式保存得到语义地图。(4)为了进一步压缩地图的储存空间,用体素取代点云来构建语义八叉树地图,以便移动机器人更好地完成避障和导航任务。综上所述,整个过程先是对场景中RGB-D图像进行语义标注,然后使用基于特征点法的SLAM技术完成室内场景的三维稠密地图构建,最后将语义信息融合进三维地图中,可得到含有语义信息的三维稠密地图。实验结果表明,提出的语义分割算法和语义地图构建方法都取得了较好的实验结果,为以后移动机器人执行更复杂的高层次任务打下了基础。

关键词：视觉SLAM 注意力机制 RGB-D图像语义分割语义信息融合语义地图

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基于嵌入式人工智能的人体姿态识别研究与实现

基于嵌入式人工智能的人体姿态识别研究与实现

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作者：伏娜娜宁夏大学

学位级别：硕士

人体姿态估计(Human Pose Estimation)作为计算机视觉领域的一个重要分支,在人机交互、体感游戏、运动预测以及医疗康复等领域得到广泛的应用。其目标是检测出图像中人体各部位的骨骼关键点并将这些点连接形成人体姿态骨架,是人体动作... 详细信息

人体姿态估计(Human Pose Estimation)作为计算机视觉领域的一个重要分支,在人机交互、体感游戏、运动预测以及医疗康复等领域得到广泛的应用。其目标是检测出图像中人体各部位的骨骼关键点并将这些点连接形成人体姿态骨架,是人体动作特征中很重要的一种表征,尤其是在视频数据中,可以通过将多帧的人体姿态串联在一起形成某种动作轨迹。因此,越来越多的研究人员会把时间和经历投入到该方面的研究中来。其中,基于OpenPose的人体姿态识别存在模型结构大、计算复杂度高,使得网络检测速度慢以及不易部署在边缘设备等问题。因此,为了能够在边缘设备上实时识别出人体动作姿态,本文主要从两个方面进行了研究:一方面,为了网络在运行时能够达到实时标准,在网络层面上利用轻量级网络对人体姿态估计网络进行改进,以减少模型的计算量。另一方面,为了减轻服务器端计算压力,在边缘设备Jetson Xavier NX上运行人体姿态识别模型。本文的最终目标是将基于嵌入式系统的人体姿态识别模型应用到现实场景中。具体工作主要包括以下几点:(1)为了解决OpenPose算法在无人区域存在误检出人体骨骼关键点的问题,本文提出了在人体姿态估计之前先进行人体目标检测的方法。即先检测出图像中目标人体的位置并将其框出,再将框出了人体的图像输入到人体姿态估计网络中进行人体关键点检测。(2)将摄像头实时捕获的数据输入到人体姿态估计网络中提取每一帧中人体的18个关键点的坐标信息,对坐标数据做归一化处理,并采用COCO数据集的格式对动作姿态类别进行标定,形成包含37列数据的csv文件数据集。该数据集一共有24276条数据,包含11类动作姿态,有站立、跑步和踢腿等,并用该数据集训练人体动作姿态识别模型。(3)针对OpenPose模型结构大、参数量多等特点,提出了一种轻量化的人体姿态估计算法。用轻量级MobileNet网络中的深度可分离卷积替换原OpenPose模型中的标准卷积,减少网络的参数量,提升检测速度。同时为了验证改进算法的有效性,做了基于OpenPose、改进OpenPose以及MediaPipe Pose的人体姿态识别实验,通过比较分析,基于轻量级OpenPose的人体姿态识别在识别准确率和实时性方面均表现良好。(4)为了减轻服务器端计算压力,在边缘设备上识别人体动作姿态。在Jetson Xavier NX平台上安装操作系统、搭建运行环境,将人体姿态识别模型移植到该平台上,通过实验测试验证了该模型在边缘设备上运行的效果,可基本满足检测实时性要求。并针对意外摔倒对老年人造成的伤害,本文也进行了摔倒检测实验,实验验证了人体姿态识别模型可以有效的识别出摔倒动作并进行报警。因此,能够将该模型应用到对独居老人摔倒检测的现实场景中。

关键词：人体目标检测 OpenPose 模型轻量化嵌入式系统人体姿态识别

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面向嵌入式系统的人体行为识别

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激光与光电子学进展 2022年第22期59卷 204-211页

作者：伏娜娜刘大铭张恒博李譞洞宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021

为了在嵌入式平台上使人体行为识别网络达到实时效果,提出了一种基于轻量级OpenPose模型的人体行为识别方法。所提方法从人体的18个骨骼关键点角度出发,通过骨骼关键点的空间位置确定行为类型。首先通过轻量级OpenPose模型提取人体的18... 详细信息

为了在嵌入式平台上使人体行为识别网络达到实时效果,提出了一种基于轻量级OpenPose模型的人体行为识别方法。所提方法从人体的18个骨骼关键点角度出发,通过骨骼关键点的空间位置确定行为类型。首先通过轻量级OpenPose模型提取人体的18个骨骼关键点坐标信息,然后利用关键点的编码对人体的行为进行描述,最后利用分类器对获取的关键点坐标进行分类,从而识别出人体的行为状态,并将其移植到Jetson Xavier NX设备上,利用单目相机进行了测试。实验结果表明,所提方法在嵌入式开发板Jetson Xavier NX上能够快速、准确识别出行走、挥手、下蹲等人体的11类行为,平均识别准确率达到96.08%,检测速度达到了11 frame/s以上,相比于原模型,检测速度提升了177%。

关键词：机器视觉嵌入式系统 Jetson Xavier NX OpenPose 行为识别轻量级网络

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基于轻量级OpenPose模型的跌倒检测算法

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传感器与微系统 2021年第11期40卷 131-134,138页

作者：伏娜娜刘大铭程晓婷景云云张馨芳宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021

针对现有跌倒检测方法识别效率低、检测过程实时性有待提高的问题,提出了一种基于Yolov5s人体目标检测结合轻量级OpenPose人体姿态估计模型的跌倒检测算法。首先,利用Yolov5s算法检测出人体的包围框,将Yolov5s的输出作为轻量级OpenPose... 详细信息

针对现有跌倒检测方法识别效率低、检测过程实时性有待提高的问题,提出了一种基于Yolov5s人体目标检测结合轻量级OpenPose人体姿态估计模型的跌倒检测算法。首先,利用Yolov5s算法检测出人体的包围框,将Yolov5s的输出作为轻量级OpenPose网络的输入实时得到人体骨骼关键点坐标。然后,利用选取的4个骨骼关键点坐标计算人体中心点的下降速度。最后,通过中心点的下降速度结合人体宽高比来判断人体是否发生跌倒,并利用单目相机进行检测。实验结果表明:网络对行为检测准确率平均值达到95.43%,检测速度达到25 fps。

关键词：轻量级OpenPose Yolov5s 跌倒检测单目相机深度学习

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基于改进ORB算法的特征点匹配

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平顶山学院学报 2022年第2期37卷 55-60页

作者：胡志锋许钢陈玲伏娜娜安徽工程大学检测技术与节能装置安徽省重点实验室安徽芜湖241000

针对传统ORB算法不具有尺度不变性的问题及匹配速率的问题,提出改进ORB算法的特征匹配.将SURF算法与传统ORB算法结合,先利用SURF算法的尺度金字塔得到具有尺度不变性的特征点,解决特征点匹配的尺度性问题,再对用ORB算法生成的高维描述... 详细信息

针对传统ORB算法不具有尺度不变性的问题及匹配速率的问题,提出改进ORB算法的特征匹配.将SURF算法与传统ORB算法结合,先利用SURF算法的尺度金字塔得到具有尺度不变性的特征点,解决特征点匹配的尺度性问题,再对用ORB算法生成的高维描述符进行降维处理,提高算法的匹配速率,最后用暴力匹配方式完成图像匹配.实验结果解决了传统ORB算法在特征匹配时的尺度不变性问题,同时降维处理提高了算法匹配速率.

关键词： ORB算法尺度不变性降维处理

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基于MediaPipe Pose的人体动作识别方法研究

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宁夏工程技术 2024年第1期23卷 79-84,91页

作者：张恒博刘大铭伏娜娜邢霄海宁夏大学电子与电气工程学院宁夏银川750021

针对已有人体动作识别方法存在识别效率低、检测速度慢等问题,提出了基于MediaPipe Pose算法的人体动作识别方法。具体内容:将摄像头实时采集数据输入到检测网络以获取人体33个关键点的坐标信息,然后通过关键点的空间位置组合来确定人... 详细信息

针对已有人体动作识别方法存在识别效率低、检测速度慢等问题,提出了基于MediaPipe Pose算法的人体动作识别方法。具体内容:将摄像头实时采集数据输入到检测网络以获取人体33个关键点的坐标信息,然后通过关键点的空间位置组合来确定人体动作类别;采用COCO数据集格式标定动作类别,并且对动作标签进行onehot编码,训练人体动作识别模型;利用单目RGB摄像头对8类动作进行实验验证。结果表明,基于MediaPipe Pose算法的人体动作识别方法其帧率达到30帧/s,识别精确率为96.67%,能够实时、准确地识别人体动作。

关键词： MediaPipe Pose 人体动作识别深度学习

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基于通道特征融合的RGB-D图像语义分割方法

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四川轻化工大学学报（自然科学版） 2022年第4期35卷 42-48页

作者：伏娜娜许钢陈玲胡志锋郑书展安徽工程大学检测技术与节能装置安徽省重点实验室安徽芜湖241000

为有效融合RGB图像和深度图像特征信息,提出了一种基于ResNet网络改进并引入注意力机制的图像语义分割方法。首先在RGB特征提取通道加入优化残差模块(RRB),用来优化通道特征;然后在特征融合通道中采用注意力机制来加强网络对重要特征的... 详细信息

为有效融合RGB图像和深度图像特征信息,提出了一种基于ResNet网络改进并引入注意力机制的图像语义分割方法。首先在RGB特征提取通道加入优化残差模块(RRB),用来优化通道特征;然后在特征融合通道中采用注意力机制来加强网络对重要特征的学习和关注,改善网络的分割精度;最后引入多分支架构,在有效收集重要信息的同时保留原始RGB-D特征。此外,使用focal loss损失函数来解决语义分割任务中样本类别不均衡问题,使网络生成更加精确的语义分割结果。实验结果表明,与现有的AcNet语义分割算法相比,改进后的算法在NYUDv2和SUN-RGBD数据集上的平均交并比分别达到了52.48%和52.11%,分割精度有所提高。

关键词：图像语义分割注意力机制特征融合损失函数

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融合边缘检测的3D点云语义分割方法研究

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重庆工商大学学报（自然科学版） 2022年第5期39卷 1-9页

作者：陈玲许钢伏娜娜胡志锋郑书展安徽工程大学检测技术与节能装置安徽省重点实验室安徽芜湖241000

针对点云分割中分割目标不明确,边缘不清晰,全局特征与边缘特征未能有效融合等问题,提出了一种融合边缘检测的3D点云语义分割算法。首先,通过3D点云语义分割网络对点云数据进行初步提取区域内的全局语义特征;然后,采用引入了注意力机制... 详细信息

针对点云分割中分割目标不明确,边缘不清晰,全局特征与边缘特征未能有效融合等问题,提出了一种融合边缘检测的3D点云语义分割算法。首先,通过3D点云语义分割网络对点云数据进行初步提取区域内的全局语义特征;然后,采用引入了注意力机制的语义边缘检测网络,能够更好地对点云数据中的物体进行特征提取增强,抑制非边缘信息的产生,得到了具有丰富的语义信息的边缘特征;最后,通过融合模块将属于同一物体的语义特征融合起来进行分割细化处理,使得分割目标更精确;此外,使用了双重语义损失函数,使网络产生具有更好边界的语义分割结果。通过搭建实验平台和使用S3DIS标准数据集进行测试,改进后的算法在数据集上的平均交互比为70.21%,在精度上较KPConv语义分割算法有所提高。实验结果表明:该算法能够有效改善物体边界分割不清晰、边缘信息模糊等问题,总体分割性能良好。

关键词： 3D点云语义分割语义边缘检测特征融合

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问“顶”京华

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海内与海外 2016年第5期 63-63页

作者：伏娜娜

今天说起位于海淀蓝靛厂的西顶,恐怕知道的人不多,但时光倒退一两百年或更早,京城无人不晓包括西顶在内的“五顶”,《泰山西顶进香三年圆满碑》《西顶施茶碑记》就见证了那段光辉岁月。何为“顶”？这先得从里面供奉的碧霞元君说起。汉... 详细信息

今天说起位于海淀蓝靛厂的西顶,恐怕知道的人不多,但时光倒退一两百年或更早,京城无人不晓包括西顶在内的“五顶”,《泰山西顶进香三年圆满碑》《西顶施茶碑记》就见证了那段光辉岁月。何为“顶”？这先得从里面供奉的碧霞元君说起。汉族民间一直有“北元君、南妈祖”的说法,说的就是在中国传统信仰里最受尊崇的两位女神—碧霞元君和妈祖。受民间宣传、文学影视等因素影响,今人多知妈祖,对碧霞元君了解得不多。

关键词：碧霞元君蓝靛厂传统信仰天仙圣母仁宫三年祠庙明万历善信民间宗教

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总队党委督导基层党的群众路线教育实践活动

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安防科技 2013年第10期 4-4页

作者：伏娜娜张杰

9月27日,陕西省公安消防总队政委曹德明一行深入咸阳市公安消防支队,督导检查党的群众路线教育实践活动开展情况。在咸阳支队,曹德明倾听了每一名官兵发言,逐条一一详细记录,并不时与大家进行探讨和交流,对热点问题详细讲解,帮助官兵答... 详细信息

9月27日,陕西省公安消防总队政委曹德明一行深入咸阳市公安消防支队,督导检查党的群众路线教育实践活动开展情况。在咸阳支队,曹德明倾听了每一名官兵发言,逐条一一详细记录,并不时与大家进行探讨和交流,对热点问题详细讲解,帮助官兵答疑解惑,秉承公心听取意见和建议。曹德明指出,总队党委贯彻群众路线,全面改进工作作风的决心坚定,态度诚恳。参会官兵积极建言献策,充分反映了广大官兵的爱警之情、奉献之心,对官兵提出的意见和建议将组织专人逐条梳理归纳,及时反馈,决不让官兵的意见和建议没有回

关键词：群众路线教育实践活动公安消防党委

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